DE69733608T2 - MULTILAYER MEMBRANES FOR ENZYME ELECTRODE AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF - Google Patents
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Abstract
Description
1. Gebiet der Erfindung1st area the invention
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein mehrschichtige Enzym-Elektroden-Membrane mit einem Mehrschicht-Design und Verfahren zur Herstellung von selbigen, und insbesondere solche Membrane, die für eine verbesserte Response-Zeit und Stabilität sowie eine längere Lebensdauer bei den Elektrodensensoren, die für Zwecke zur einmaligen oder mehrmaligen Verwendung bestimmt sind.The The present invention relates generally to multilayer enzyme-electrode membranes having a multilayer design and methods for producing the same, and especially those Membrane for a improved response time and stability as well as longer life in the case of the electrode sensors used for single or intended for repeated use.
2. Erläuterung des verwandten Fachbereichs2. Explanation of the related department
Elektrodensensoren, die zur Überwachung der Konzentration von Analyten in biologischen Fluiden, wie Blut, Schweiß, Speichel, Plasma, Tränen und Urin, bestimmt sind, sind allgemein bekannt. Insbesondere wurden Sensoren auf Basis von elektrochemischem Enzym entwickelt, die zur Messung der Konzentration verschiedener Analyte, wie Glucose oder Lactat, in biologischen Fluiden verwendet werden können. Die Fähigkeit zur Überwachung der Konzentration dieser Analyte in biologischen Fluiden ist wichtig, da auf Basis der Konzentration von Lactat oder Glukose eine Vielzahl an potenziellen Gesundheitsproblemen nachgewiesen werden kann. Zum Beispiel kann eine Konzentration an Glukose unterhalb des normalen Messbereichs Bewusstlosigkeit, herabgesetzten Blutdruck und möglicherweise sogar den Tod verursachen. Allerdings kann eine Konzentration an Glukose über Normal für Diabetiker zu Koma führen. Darüber hinaus kann eine Lactat-Konzentration über einem bestimmten Level ein Indiz für eine Vielzahl von Problemen, einschließlich Einblutungen, Dehydrierung, das potenzielle Einsetzen einer Herzattacke, Sepsis und anderer Infektionen, sein.Electrode sensors, the for monitoring the concentration of analytes in biological fluids, such as blood, sweat, Saliva, plasma, tears and urine, are well known. In particular, were Sensors based on electrochemical enzyme developed for Measurement of the concentration of different analytes, such as glucose or Lactate, can be used in biological fluids. The Ability to monitor the concentration of these analytes in biological fluids is important because based on the concentration of lactate or glucose a variety of potential health problems. To the Example may be a concentration of glucose below normal Measuring unconsciousness, lowered blood pressure and possibly even cause death. However, a concentration can Glucose over Normal for Diabetics lead to coma. About that In addition, a lactate concentration above a certain level an indication for a variety of problems, including bleeding, dehydration, the potential onset of a heart attack, sepsis and others Infections, be.
Bekannte Enzym-Elektroden-Sensoren schließen in der Regel eine enzymhaltige Schicht ein, welche Spezifität verleiht, die auf einer Schicht aus elektrisch leitendem Material abgeschieden wird, welches als Elektrode dient. Das elektrisch leitende Mate rial ist auf einem Substrat angeordnet, und eine Membranstruktur überzieht die Elektrode. Die allgemeinen Ziele der Membranstruktur schließen das Immobilisieren oder Einschließen des Enzyms, das Schützen des Sensors vor einer Verschmutzung durch Protein, das Abschirmen des Sensors von möglichen Interferenten bzw. Störstoffen und das Regeln der Analytdiffusion, um die Sensor-Response auf die Analytkonzentration zu linearisieren, ein. Typischerweise wird die Membranstruktur durch Dünn- oder Dickfilmtechniken, wie zum Beispiel Siebdruck, Schablonendruck, Spinnen, Tauchbeschichten oder Besprühen, aufgebaut.Known Enzyme electrode sensors usually include an enzyme-containing Layer one, what specificity lends on a layer of electrically conductive material is deposited, which serves as an electrode. The electrically conductive Mate rial is disposed on a substrate, and a membrane structure covers the electrode. The general goals of the membrane structure include this Immobilize or Include of the enzyme, the shooter the sensor from protein contamination, shielding the sensor Sensors of possible Interferents or contaminants and regulating the analyte diffusion to the sensor response to the To linearize analyte concentration. Typically, the Membrane structure through thin or thick film techniques, such as screen printing, stencil printing, Spinning, dip coating or spraying, built up.
Verfügbare Enzym-Elektroden-Membrane sind dafür bestimmt, ein Umwandeln des Analyten von Interesse durch das Enzym unter Bildung eines Produkts zu ermöglichen. Dieses Reaktionsprodukt nimmt dann an einer Reduktions-Oxidations-Reaktion an der Elektrode teil, was zur Bildung von Elektronen führt. Der gemessene Strom der Elektronen ist ein Indiz für die Analytkonzentration. Zum Beispiel wird beim Messen der Konzentration von Glukose oder Lactat im Blut der Analyt zuerst durch Glukoseoxidase bzw. Lactatoxidase oxidiert, um Hydrogenperoxid zu bilden, wie sich in den Reaktionen 1A und 1B zeigt. Das Hydrogenperoxid wird danach oxidiert, um einen elektrischen Strom (Reaktion 2) zu erzeugen, der die Konzentration der Glucose oder des Lactats im Blut angibt.Available enzyme-electrode membranes are for it determines a conversion of the analyte of interest by the enzyme to allow for the formation of a product. This reaction product then takes on a reduction-oxidation reaction at the electrode part, which leads to the formation of electrons. The measured current of Electrons is an indication of the analyte concentration. For example, when measuring the concentration of glucose or lactate in the blood the analyte first by glucose oxidase or lactate oxidase is oxidized to form hydrogen peroxide, such as in reactions 1A and 1B. The hydrogen peroxide will after that oxidized to generate an electric current (reaction 2), which indicates the concentration of glucose or lactate in the blood.
Die Oxidation des Analyten durch das Enzym führt zur Bildung der reduzierten Form des Enzyms. Wenn eine unzureichende Menge an Sauerstoff die Elektrode erreichen kann, kann das Enzym in seiner reduzierten Form verbleiben, wodurch der Nutzen der Enzym-Elektrode abnimmt. Daher sollten die zur Bildung der Elektrodenmembran verwendeten Materialien relativ hohe Sauerstoffdurchlässigkeiten aufweisen, sodass genug Sauerstoff die Enzymelektrode erreichen kann, um das Enzym von seiner reduzier ten Form in seine oxidierte Form zurückzuverwandeln. Zusätzlich zu der Tatsache, dass ein guter Sauerstofftransport durch die Membran ermöglicht wird, um das Enzym zurückzuverwandeln, ist es erwünscht, für einen ausreichenden Sauerstofftransport durch die Membran zu sorgen, sodass Sauerstoff nicht als begrenzendes Reagens in der Gesamtreaktion dient.Oxidation of the analyte by the enzyme results in the formation of the reduced form of the enzyme. If an insufficient amount of oxygen can reach the electrode, the enzyme may remain in its reduced form, thereby decreasing the benefit of the enzyme electrode. Therefore, the materials used to form the electrode membrane should have relatively high oxygen permeabilities so that enough oxygen can reach the enzyme electrode to reconvert the enzyme from its reduced form to its oxidized form. In addition to the fact that good oxygen transport through the Membrane is allowed to revert the enzyme, it is desirable to provide sufficient oxygen transport across the membrane so that oxygen does not serve as a limiting reagent in the overall reaction.
Um für eine konstante Signalverstärkung pro Zunahmeeinheit der Analytkonzentration in der Analytlösung zu sorgen (d. h. um eine gute Reproduzierbarkeit zu erzielen), sollte der Analyt das die Geschwindigkeit beschränkende Reagens sein. Somit sollte, wie in dem vorhergehenden Abschnitt erläutert, die Membran guten Sauerstofftransport ermöglichen. Zusätzlich sollte die Menge an Enzym, die an der Elektrode immobilisiert wird, ausreichend sein, um mit dem die Enzym-Elektrode erreichenden Analyten zu reagieren, ohne dass das Enzym als ein die Geschwindigkeit beschränkendes Reagens fungiert. Um dieses Ziel zu erreichen, sollte die Membran aus Materialien gebildet sein, die zur Regelung der Strömung des Analyten durch die Membran fähig sind, die Elektrode sollte eine vergleichsweise große Menge an Enzym enthalten, oder beides.Around for one constant signal amplification per incremental unit of analyte concentration in the analyte solution care (that is, to achieve good reproducibility) should the analyte will be the rate limiting reagent. Consequently As explained in the previous section, the membrane should have good oxygen transport enable. additionally the amount of enzyme immobilized on the electrode should be sufficient to with the enzyme electrode reaching analytes to react without the enzyme being a speed limiting Reagent acts. To achieve this goal, the membrane should be formed of materials that regulate the flow of Analytes are capable of the membrane, the electrode should contain a comparatively large amount of enzyme, or both.
Eine Probenlösung kann zur Kalibrierung von Enzym-Elektroden durch Messen der elektrischen Stromabgabe für eine bestimmte Konzentration an Analyt verwendet werden. Die für diese Kalibrierung verwendete Probenlösung ist vorzugsweise eine wässrige Lösung der leichten Herstellbarkeit wegen und für eine verbesserte Lagerstabilität (d. h. Gebrauchsfähigkeitsdauer). Während die zur Kalibrierung des Sensors verwendete Probenlösung eine wässrige Lösung ist, die Salze mit niedrigem Molekulargewicht enthält, sind die zu messenden Lösungen biologische Fluide, wie Vollblut, welches Proteine und andere organische Substanzen enthält. Es besteht häufig ein Unterschied an sich in der Response für den Analyten zwischen der Enzym-Elektrode in der wässrigen Kalibrierungsprobenlösung und der Enzym-Elektrode in dem Protein, welches Analytlösung enthält. Allerdings sollte sich zur Sicherstellung einer zuverlässigen Kalibrierung dieser Unterschied in der Response zwischen den Enzym-Elektroden der zwei Lösungen, der üblicherweise als das Blut/Wasser-Gefälle-Verhältnis bezeichnet wird, im Zeitverlauf nicht verändern.A sample solution Can be used to calibrate enzyme electrodes by measuring the electrical current output for one certain concentration of analyte can be used. The for this Calibration used sample solution is preferably an aqueous one solution for ease of manufacture and for improved storage stability (i.e. Shelf life). While the sample solution used to calibrate the sensor aqueous solution that contains low molecular weight salts the solutions to be measured biological fluids, such as whole blood, which proteins and other organic Contains substances. It is common a difference in the response for the analyte between the Enzyme electrode in the aqueous Calibration sample solution and the enzyme electrode in the protein containing analyte solution. Indeed should be to ensure a reliable calibration of this Difference in the response between the enzyme electrodes of the two Solutions, the usual referred to as the blood / water gradient ratio will not change over time.
Bestimmte bekannte Enzym-Elektroden-Membrane, wie spurgeätzte Polycarbonat-Membrane, sind zur Regelung des Analytenstroms und zur Verringerung der Verschmutzung durch Protein der Elektrode fähig. Allerdings sind diese Membranen Standalone-Membrane, sodass sie nicht leicht auf einem planaren Mikrosensor herzustellen sind.Certain known enzyme-electrode membranes, such as track-etched polycarbonate membranes, are known for Control of analyte flow and reduction of pollution capable of protein of the electrode. Indeed These membranes are standalone membranes, so they are not light to produce on a planar microsensor.
Folglich ist es wünschenswert, eine mehrschichtige Enzym-Elektroden-Membran bereitzustellen, die aus Materialien gebildet ist, die zu einem stabilen Blut-Wasser-Verhältnis führen, wobei der Analyt gleichzeitig als ein die Geschwindigkeit begrenzendes Reagens dienen kann. Außerdem ist es besonders erwünscht, eine solche Enzym-Elektroden-Membran bereitzustellen, die zur Überwachung der Konzentration an Glukose und Lactat im Blut fähig ist.consequently it is desirable to provide a multilayered enzyme-electrode membrane comprising Materials are formed, which lead to a stable blood-water ratio, wherein the analyte at the same time as a speed limiting one Reagent can serve. Furthermore it is particularly desirable such an enzyme-electrode membrane to provide for monitoring the concentration of glucose and lactate in the blood is capable.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY THE INVENTION
Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine mehrschichtige Enzym-Elektroden-Membran bereitzustellen, die zur Vorsehung eines stabilen Blut/Wasser-Verhältnisses fähig ist.It is therefore an object of the present invention, a multilayer Enzyme electrode membrane to provide for the provision of a stable blood / water ratio is capable.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine mehrschichtige Enzym-Elektroden-Membran bereitzustellen, die so konstruiert ist, dass der Analyt das die Geschwindigkeit begrenzende Reagens ist.It Another object of the present invention is a multilayered one To provide enzyme-electrode membrane, which is constructed so that the analyte is the speed limiting reagent is.
Es ist noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine mehrschichtige Enzym-Elektroden-Membran bereitzustellen, welche die Nutzungsdauer des Sensors verlängert.It is yet another object of the present invention, a multilayered Enzyme electrode membrane which extends the useful life of the sensor.
Es ist ein noch weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine mehrschichtige Enzym-Elektroden-Membran bereitzustellen, welche die Verschmutzung des Enzyms durch Proteine vermindert und Interferenten mit einem relativ hohen Molekulargewicht blockiert.It is a still further object of the present invention, a multilayered Enzyme electrode membrane provide the pollution of the enzyme by proteins diminished and interferers with a relatively high molecular weight blocked.
Es ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine mehrschichtige Enzym-Elektroden-Membran mit einer für mehr als eine Schicht gebildeten Membran bereitzustellen.It Another object of the present invention is a multilayered one Enzyme electrode membrane with one for to provide more than one layer of formed membrane.
Es ist noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine mehrschichtige Enzym-Elektroden-Membran mit mindestens einer mikroporösen Schicht bereitzustellen, um die Strömungsrate von Analyt durch die Membran zu regeln.It is yet another object of the present invention, a multilayered Enzyme electrode membrane with at least one microporous Layer to provide the flow rate of analyte through to regulate the membrane.
Es ist noch ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, Verfahren zur Herstellung irgendeiner oder aller dieser mehrschichtigen Enzym-Elektroden-Membrane bereitzustellen.It Yet another object of the present invention is methods for producing any or all of these multi-layer enzyme-electrode membranes provide.
In
einer veranschaulichenden Ausführungsform
stellt die vorliegende Erfindung einen Sensor zum Messen einer Konzentration
eines Analyten in einer Lösung
bereit, wobei der Sensor Folgendes umfasst:
ein Substrat (
eine Elektrodenschicht
(
eine immobilisierte Enzymschicht (
eine Haftschicht (
eine Enzym-Polymer-Schicht
(
eine
mikroporöse
Schicht (
a substrate (
an electrode layer (
an immobilized enzyme layer (
an adhesive layer (
an enzyme-polymer layer (
a microporous layer (
In
einer weiteren veranschaulichenden Ausführungsform stellt die vorliegende
Erfindung ein Verfahren zur Messung einer Konzentration eines in
einer Lösung
vorliegenden A nalyten bereit, wobei die Lösung weiter mindestens einen
Interferenten enthält,
wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
operatives
Zusammenbringen eines Elektrodensensors gemäß der Erfindung mit der Lösung, in
welcher der Analyt vorliegt; und
hindurchleiten der Lösung, in
welcher der Analyt vorliegt, durch die mikroporöse Schicht, wobei der Durchgang des
mindestens einen Interferenten durch die mikroporöse Schicht
minimiert wird, zu der Elektrodenschicht.In another illustrative embodiment, the present invention provides a method of measuring a concentration of an analyte present in a solution, the solution further comprising at least one interferent, the method comprising the steps of:
operatively contacting an electrode sensor according to the invention with the solution in which the analyte is present; and
passing the solution in which the analyte is present through the microporous layer, whereby the passage of the at least one interferent through the microporous layer is minimized, to the electrode layer.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENSHORT DESCRIPTION THE DRAWINGS
Die Merkmale, Ziele und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachstehenden ausführlichen Beschreibung der Erfindung besser verstanden, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen gelesen werden, in welchen:The Features, objects and advantages of the present invention will become apparent the detailed below Description of the invention better understood when used in conjunction with the attached Drawings are read, in which:
die
die
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION
Die vorliegende Erfindung stellt einen Elektrodensensor bereit, welcher ein stabiles Blut/Wasser-Gefälle-Verhältnis unter gleichzeitiger Vorsehung einer Diffusionsbeschränkung vorsieht, sodass der Analyt das die Rate beschränkende Reagens ist. Zumindest teilweise wird die beschränkte Diffusion durch die Verwendung mindestens einer mikroporösen Schicht erreicht, welche den Transport des Analyten durch den Sensor begrenzt. Durch Variieren der Porengröße der mikroporösen Schicht und/oder der Dicke der mikroporösen Schicht kann der Transport des Analyten über die mehrschichtige Membran geregelt werden. Außerdem wird zumindest teilweise die Stabilität des Blut/Wasser-Gefälle-Verhältnisses durch eine Schicht des Sensors vorgesehen, welche ein innerhalb einer Polymermatrix vorliegendes Enzym umfasst.The The present invention provides an electrode sensor which a stable blood / water gradient ratio below simultaneous provision of a diffusion restriction, so that the Analyze that limits the rate Reagent is. At least in part, the limited diffusion is through use at least one microporous Layer reaches, which limits the transport of the analyte through the sensor. By varying the pore size of the microporous layer and / or the thickness of the microporous layer can transport the analyte over the multilayer membrane are regulated. In addition, at least partially the stability the blood / water gradient ratio provided by a layer of the sensor, which is an inside comprising a polymer matrix.
Die
Wie
in
Das
Substrat
Die
Elektrodenschicht
In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
wird die Schicht
Über der
Schicht
Das Metall der Platingruppe in der am Ende abgetrennten elementaren Form, darin eingeschlossen Platin, Palladium, Iridium oder Rhodium, kann durch die entsprechenden Oxide, wie Platin- oder Palladiumoxid, ersetzt werden. Daher sind alle hierin angegebenen Hinweise auf ein platiniertes Material als solches zu verstehen, das ein Metall der Platingruppe, wie oben stehend beschrieben, und/oder entsprechendes Oxid enthaltende Materialien einschließt, wenn der Kontext nicht anderes verlangt.The Metal of the platinum group in the elementary cut off at the end Form, including platinum, palladium, iridium or rhodium, may be replaced by the corresponding oxides, such as platinum or palladium oxide, be replaced. Therefore, all references given herein are to understand a platinized material as such, which is a metal the platinum group as described above, and / or the like Includes oxide-containing materials when the context is not other demands.
Es
kann jedwedes geeignete Kohlenstoff- oder Graphitpulver, welches
leicht die nachfolgende Immobilisierung eines Enzyms ermöglicht,
zur Bildung der immobilisierten Enzymschicht
Platin kann auf die Kohlenstoffteilchen in einer beliebigen zweckmäßigen Weise abgeschieden werden. Zum Beispiel durch Dampfphasenabscheidung, elektrochemische Abscheidung oder einfache Absorption aus kolloidaler Suspension, wodurch Platingruppen-Metallladungen im Bereich zwischen etwa 0,1 und etwa 20,0 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht von Kohlenstoff, erhalten werden. Vorzugsweise betragen die Platingruppen-Metallladungen zwischen etwa 5,0 und etwa 15,0 Gew.-%. Diese Grenzen sind jedoch eher praktisch als kritisch. Unterhalb etwa 1,0% Platingruppenmetall fällt das Outputsignal auf ein Level ab, weiches in der Praxis möglicherweise zu niedrig ist, um gemessen zu werden, außer durch eine sehr empfindliche Vorrichtung; oberhalb etwa 20,0% kann die Beladung von Platingruppenmetall unökonomisch werden, mit einem geringen zusätzlichen Nutzen, was die erhöhte Response oder Empfindlichkeit angeht. Bei der bevorzugten Technik wird das Kohlenstoffpulver durch die oxidierte Zersetzung einer Platinverbindung, wie Chlor(IV)-platinsäure oder stärker bevorzugt einen Komplex von Platin oder Palladium mit einem oxidierbaren Liganden, in Gegenwart des Kohlenstoffpulvers platiniert, um dadurch Platin von kolloidaler Größe oder Palladium direkt auf der Oberfläche des Kohlenstoffteilchens in der beispielsweise von Petrow et al. in den US-Patenten Nr. 4 044 193 und 4 166 143 gelehrten Weise, die beide hierin durch den Bezug eingeschlossen sind, abzuscheiden. Vorzugsweise haben die Platingruppen-Metall- oder -oxidteilchen eine Teilchengröße im Bereich von etwa 1,0 nm bis etwa 20,0 nm, und am meisten bevorzugt sind sie eine kolloidale Größe im Bereich zwischen etwa 1,0 nm und etwa 4,0 nm.Platinum can be deposited on the carbon particles in any convenient manner. For example, by vapor deposition, electrochemical deposition, or simple absorption from colloidal suspension, whereby platinum group metal charges in the range between about 0.1 and about 20.0 wt .-%, based on the weight of carbon, are obtained. Preferably, the platinum group metal charges are between about 5.0 and about 15.0 weight percent. However, these limits are more practical than critical. Below about 1.0% platinum group metal, the output signal drops to a level that may be too low in practice to be measured except by a very sensitive device; above about 20.0%, the loading of platinum group metal can become uneconomical, with a ge have additional benefits in terms of increased response or sensitivity. In the preferred technique, the carbon powder is platinum-plated by the oxidized decomposition of a platinum compound such as chloroplatinum acid, or more preferably a complex of platinum or palladium with an oxidizable ligand, in the presence of the carbon powder, thereby directing platinum of colloidal size or palladium directly on the surface of the carbon particle in the example of Petrow et al. in U.S. Patent Nos. 4,044,193 and 4,166,143, both of which are incorporated herein by reference. Preferably, the platinum group metal or oxide particles have a particle size in the range of about 1.0 nm to about 20.0 nm, and most preferably they are a colloidal size in the range between about 1.0 nm and about 4.0 nm ,
Die
bevorzugten Substratmaterialien, die in der immobilisierten Enzymschicht
In der vorliegenden Erfindung wird der Platin-aktivierte Kohlenstoff in Phosphatpufferformulierung mit einem pH-Wert von etwa 7,5 behandelt. Der Platin-aktivierte Kohlenstoff wird dem Puffer hinzugefügt, um jegliche aus der Bildung der platinierten Kohlenstoffpulverteilchen vorliegende Schwefelsäure zu neutralisieren. Dem Platin-aktivierten Kohlenstoff und der Puffermischung wird ein Coprotein, wie Serumalbumin vom Rind, hinzugefügt, um auf den Kohlenstoff zu adsorbieren. Das Serumalbumin vom Rind wird hinzugefügt, um die Stabilisierung des Enzyms zu unterstützen, wie Fachleuten auf dem Gebiet bekannt ist. Ein hydrophobes Bindemittel, wie ein aus einer Disäure und einem Diol gebildeter Polyester, wird danach der Mischung aus Serumalbumin vom Rind und Platin-aktiviertem Kohlenstoff hinzugefügt. Ein Beispiel für ein solches hydrophobes Bindemittel ist die kommerziell verfügbare Harzlösung, die unter dem Produkt Nr. 8101RS von Metech vertrieben wird. Während spezielle Formulierungen des hydrophoben Bindemittels hierin offenbart wurden, versteht es sich, dass andere hydrophobe Bindemittel in Betracht gezogen werden, die für die Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet sind. Solche hydrophoben Bindemittel sollten die Komponenten der aktiven Schicht nach der Verdampfung des Lösungsmittels zusammenhalten können. Vorzugsweise sollten diese hydrophoben Bindemittel als Rheologie-Modifizierer fungieren können, welche das Drucken der Lösung mit einer dichteren Auflösung erlauben.In The present invention will be the platinum activated carbon in phosphate buffer formulation having a pH of about 7.5. The platinum activated carbon is added to the buffer to remove any from the formation of the platinized carbon powder particles sulfuric acid to neutralize. The platinum-activated carbon and the buffer mixture a coprotein, such as bovine serum albumin, is added to to adsorb the carbon. Bovine serum albumin is added to stabilize to support the enzyme, as known to those skilled in the art. A hydrophobic binder, like one from a diacid and a diol formed polyester, thereafter the mixture Bovine serum albumin and platinum-activated carbon added. One example for such a hydrophobic binder is the commercially available resin solution which under product No. 8101RS from Metech. While special Formulations of the hydrophobic binder have been disclosed herein, it is understood that other hydrophobic binders may be considered be drawn for the use in the present invention are suitable. Such hydrophobic binders should be the components of the active layer after evaporation of the solvent can hold together. Preferably, these hydrophobic binders should be used as rheology modifiers can act which printing the solution with a denser resolution allow.
Dieser
Mischung kann ein Tensid hinzugefügt werden, um für bessere
Druckfließcharakteristika
zu sorgen, wenn die immobilisierte Enzymschicht
Nachdem
diese Komponenten gemahlen wurden, kann ein Harzverdünner zugesetzt
werden, um die Viskosität
der immobilisierten Enzymschicht
Die
dielektrische Schicht
Die
Haftschicht
Die
Schicht
Die
Schicht
Die
Enzym/Polymer-Schicht
Die
Schicht
Zusätzlich zu
dem Enzym umfasst die Schicht
In
Ausführungsformen,
in welchen das Enzym in der Schicht
Die
Enzym/Polymer-Schicht
Die
Schicht
Man
nimmt an, dass das nichtlineare Blut/Wasser-Gefälle-Verhalten von Sensoren
des Stands der Technik aus der Diffusion von Enzym von diesen Sensoren
zu der den Analyten enthaltenden Lösung resultieren kann. Gemäß der vorliegenden
Erfindung erhöht
die Schicht
In
einigen Ausführungsformen,
wenn die Schicht
Die
mikroporöse
Schicht
Die
mikroporöse
Schicht
Das
Mineralpulver kann jegliches inerte, feste Material sein, das zur
Erhöhung
der Hydrophilie der Schicht
Das
Polymerbindemittel der Verbundschicht
Man
nimmt an, dass das Tensid in der Schicht
Bei
der Herstellung der Schicht
Gemäß einer
Ausführungsform
wird die Verbundschicht
Vorzugsweise
hat die mikroporöse
Schicht
Es
ist darauf hinzuweisen, dass, da fluorierte Kohlenwasserstoffe relativ
hydrophob sind, die erfolgreiche Implementierung dieser Materialien
in der Schicht
Die
Tensid/Polymer-Schicht
Das
Tensid der Schicht
Vorzugsweise
ist das Tensid ein nicht-ionisches Tensid. Somit kann das Tensid
der Schicht
Um
die Leistung des Sensors
Die
Schicht
Die
stabilisierende Schicht
Polymere
Materialien, die für
die Verwendung bei der Herstellung der Schicht
Die
Dicke der Schicht
Die
Schicht
Mehrschichtige Membrane gemäß der vorliegenden Erfindung können weiter die typischen Elemente einschließen, die für solche mehrschichtigen Membrane verwendet werden, darin eingeschlossen beispielsweise elektrische Leitungen, elektrisch nicht leitende (isolierende) Träger oder Sonden und andere solche Elemente, die Fachleuten auf dem Gebiet bekannt sind.multilayer Membrane according to the present invention Invention can further include the typical elements necessary for such multilayer membranes used, including, for example, electrical Lines, electrically non-conductive (insulating) carrier or Probes and other such elements, the experts in the field are known.
Das folgende Beispiel beschreibt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und soll nicht als eine Einschränkung der vorliegenden Erfindung ausgelegt werden.The The following example describes an embodiment of the present invention Invention and is not intended as a limitation of the present invention be interpreted.
Beispielexample
Die elektrisch leitende isolierende Substratschicht wurde aus etwa 96% Aluminiumoxid und etwa 4% Glasbindemittel, verfügbar von Coors Ceramic Company, Grand Junction, CO, gebildet. Die Elektrodenschicht wurde auf die Substratschicht als eine 10-Micrometer-Emulsion von hochreiner Platinpaste, verfügbar als Produktnummer PC10208 von Metech, mittels Siebdruck mit einem 325-Mesh-Sieb aus nichtrostendem Stahl aufgebracht. Ein BTU-Zonen-Ofen mit einem Drei-Zonen-Trockner von Fast Fire of Billerica, MA, kam beim Brennen der Platinemulsion zum Einsatz. Die Wärmebehandlung wurde nach den Herstellerempfehlungen durchgeführt und die Temperatur wurde stufenweise auf 750°C erhöht während eines 13-Minuten-Peaks.The electrically conductive insulating substrate layer was about 96% Alumina and about 4% glass binder available from Coors Ceramic Company, Grand Junction, CO. The electrode layer was on the Substrate layer as a 10 micrometer emulsion of high purity platinum paste, available as product number PC10208 from Metech, by screen printing with a 325 mesh stainless steel screen applied. A BTU zone oven came with a three-zone dryer from Fast Fire of Billerica, MA when burning the platinum emulsion used. The heat treatment was done according to the manufacturer's recommendations and the temperature was gradually to 750 ° C elevated while a 13-minute peak.
Die dielektrische Schicht wurde als 15-Mikrometer-Emulsion über Bereiche der Substratschicht, die nicht von der Elektrodenschicht bedeckt sind, unter Verwendung eines 325-Mesh-Siebs aus nichtrostendem Stahl durch Siebdruck aufgebracht. Das für die dielektrische Schicht verwendete Material war die Produktnummer 9615 von duPont Electronics, Wilmington, DE. Im Anschluss an die Aufbringung auf die Substratschicht wurde die dielektrische Schicht einem Brennen bei 750°C während eines 10-Minuten-Peaks unterzogen.The Dielectric layer was applied as a 15 micron emulsion over areas the substrate layer that is not covered by the electrode layer are using a 325 mesh stainless steel screen applied by screen printing. That for the dielectric layer used material was product number 9615 from duPont Electronics, Wilmington, DE. Following application to the substrate layer was the dielectric layer is subjected to firing at 750 ° C during a 10-minute peak.
Eine immobilisierte Enzymschicht wurde auf der Elektrodenschicht mit Hilfe eines Siebdruckverfahrens abgeschieden. Die immobilisierte Enzymschicht umfasste eine katalytisch aktive Menge an Lactatoxidase (Katalog-Nr. 1381, Genzyme, Cambridge, MA), die mit platinierten Kohlenstoffpulverteilchen, verfügbar von E-TEK, Inc., Framingham, MA, immobilisiert wurden.A Immobilized enzyme layer was on the electrode layer with Help deposited by a screen printing process. The immobilized Enzyme layer comprised a catalytically active amount of lactate oxidase (catalog no. 1381, Genzyme, Cambridge, MA) coated with platinized carbon powder particles, available from E-TEK, Inc., Framingham, MA.
Eine wässrige Lösung von APTES wurde durch Pipettierung von etwa 1 Gramm APTES (Produktnummer A0750, United Chemical Technologies, Bristol, PA) in einen Behälter und Hinzufügen von etwa 19 Gramm entionisiertem Wasser hergestellt. Diese Mischung wurde abgedeckt, geschüttelt und etwa 5 Minuten stehen gelassen. Die dielektrischen und immobilisierten Enzymschichten wurden dann mit APTES-Lösung überflutet und etwa 90 Sekunden reagieren gelassen. Überschüssige Lösung wurde nach diesem Zeitraum abgezogen, und der Sensor wurde auf einem Integrated Technologies-Schleuderbeschichter mit etwa 4000 Umdrehungen pro Minute während etwa 90 Sekunden gedreht. Die Lösung wurde danach bei Raumtemperatur und weniger als etwa 60% relativer Feuchtigkeit während etwa 24 Stunden unter Bildung der Haftschicht getrocknet.A aqueous solution of APTES was prepared by pipetting approximately 1 gram of APTES (product number A0750, United Chemical Technologies, Bristol, PA) in a container and Add made from about 19 grams of deionized water. This mixture was covered, shaken and let stand for about 5 minutes. The dielectric and immobilized Enzyme layers were then flooded with APTES solution for about 90 seconds react. Excess solution was deducted after this period, and the sensor was on an Integrated Technologies spin coater with about 4000 revolutions per Minute during rotated about 90 seconds. The solution was thereafter at room temperature and less than about 60% more relative Moisture during dried for about 24 hours to form the adhesive layer.
Die Enzympolymerschicht wurde wie folgt hergestellt. Zunächst wurde eine Aufschlämmung von etwa 0,7 Gramm PVOH in etwa 9,3 Gramm entionisiertem Wasser durch Mischen der Flüssigkeiten bei Raumtemperatur zubereitet. Der PVOH war etwa 99,9% hydrolysierter PVOH mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 89.000 bis etwa 98.000 (Produktnummer 34.158-4, Aldrich, Milwaukee, WI). Die Aufschlämmung wurde aufkochen gelassen zur Auflösung des PVOH und danach auf Raumtemperatur abgekühlt. Etwa 2 Gramm dieser PVOH-Lösung wurden zu etwa 0,08 Gramm Lactatoxidase (Katalognummer 1381, Genzyme, Cambridge, MA) bei Raumtemperatur hinzugefügt, und die Lactatoxidase wurde durch leichtes Rollen durch den Behälter von Hand aufgelöst.The enzyme polymer layer was prepared as follows. First, a slurry of about Prepare 0.7 grams of PVOH in approximately 9.3 grams of deionized water by mixing the liquids at room temperature. The PVOH was about 99.9% hydrolyzed PVOH having an average molecular weight of about 89,000 to about 98,000 (product number 34.158-4, Aldrich, Milwaukee, WI). The slurry was boiled to dissolve the PVOH and then cooled to room temperature. About 2 grams of this PVOH solution was added to about 0.08 grams of lactate oxidase (catalog number 1381, Genzyme, Cambridge, MA) at room temperature, and the lactate oxidase was dissolved by gently rolling it through the container by hand.
Diese Lösung wurde auf die Haftschicht mit Hilfe einer Spotting-Workstation aufgebracht, welche einen modifizierten Drahtbonder (Teilnummer 827, Mech-EI Industries, Woburn, MA) aufgebracht, von welcher die Ultraschallbox abgetrennt wurde, und die Drahtklemme, die Kapillare, die Spule und der Spann-Erhitzer bzw. Chuck heater wurden entfernt. Die Drahtkapillare wurde durch eine Aufnahmevorrichtung bzw. Schraubhülse ersetzt, welche die Dispensiernadel (weiter unten beschrieben) einspannt, um einen manuellen Pick-and-Place-Mechanismus vorzusehen, und ein Satz von Regalen auf der rechten Seite der Workstation aufgestellt, um die Spritzenpumpe zu tragen. Die Workstation schloss ein Mikroskop, eine Spritzenpumpe (Teilnummer 74900, Cole Palmer Instrument Co., Niles, IL), eine 50-Mikroliter-Dispensierspritze (Teilnummer 1705, Hamilton), eine 1-Milliliter-Einfüllspritze (Moject) und eine Dispensiernadel (Teilnummer Blunt-26G-7/16, Popper and Sons, New Hyde Park, NY) ein. Aufnehmende Luer- Verriegelungs Fittings (Teilnummer 20055, Alltech, Deerfield, IL), wurden zur Verbindung der Dispensierspritze und der Einfüllspritze mit einem Drei-Wege-Ventil (Teilnummer 86727, Alltech) verwendet. Eine PEEK-Zwinge bzw. -Pressklemme (Teilnummer 20114, Alltech) verband die PEEK-Konusverschraubung (Teilnummer 20124, Alltech) mit dem Drei-Wege-Ventil und mit etwa 12 Inch einer PEEK-Rohrleitung von 0,31 Inch Innendurchmesser (Teilnummer 35710, Alltech). Die PEEK-Rohrleitung wurde mit einer PEEK-Zwinge (Teilnummer 20114, Alltech) und einer PEEK-Konusverschraubung, die mit einem PEEK-Anschlussstück (Teilnummer 20088, Alltech) verbunden war, verbunden. Ein Luer-Stecker-Verriegelungs-Fitting (Teilnummer 90044, Alltech) verband das PEEK-Anschlussstück mit der Dispensiernadel. Die Spritzenpumpe war mit einem Fußschalter in Verbindung, sodass ein Niederdrücken des Fußschalters zur Dispensierung von Lösung aus der Dispensiernadel führte. Das Mikroskop wurde neben der Dispensiernadel angeordnet, sodass, wenn eine Aliquote einer Lösung von der Dispensiernadel auf eine Oberfläche dispensiert wurde (weiter unten erläutert) die resultierende Oberfläche durch das Mikroskop beobachtet werden konnte.These solution was applied to the adhesive layer using a spotting workstation, which is a modified wire bonder (part number 827, Mech-EI Industries, Woburn, MA), from which the ultrasonic box was disconnected, and the wire clamp, the capillary, the coil and the chuck heater were removed. The wire capillary was replaced by a receiving device or screw sleeve, which clamps the dispensing needle (described below), to provide a manual pick-and-place mechanism, and a Set of shelves placed on the right side of the workstation, to carry the syringe pump. The workstation closed a microscope, a syringe pump (part number 74900, Cole Palmer Instrument Co., Niles, IL), a 50 microliter dispensing syringe (part number 1705, Hamilton), a 1 milliliter filling syringe (Moject) and a dispensing needle (part number Blunt-26G-7/16, Popper and Sons, New Hyde Park, NY). Female Luer Locking Fittings (Part number 20055, Alltech, Deerfield, IL) became the link the dispensing syringe and the syringe with a three-way valve (part no 86727, Alltech). A PEEK ferrule or pressure clamp (part no 20114, Alltech) connected the PEEK conical union (part no 20124, Alltech) with the three-way valve and about 12 inches one PEEK tubing of 0.31 inch inside diameter (part number 35710, Alltech). The PEEK tubing was fitted with a PEEK ferrule (part no 20114, Alltech) and a PEEK conical union with a PEEK fitting (Part number 20088, Alltech). A male luer lock fitting (Part number 90044, Alltech) connected the PEEK fitting to the dispensing needle. The syringe pump was connected to a footswitch so that a depression of the footswitch for dispensing solution out of the dispenser needle. The microscope was placed next to the dispensing needle so that if an aliquot of a solution was dispensed by the dispensing needle on a surface (continue explained below) the resulting surface could be observed through the microscope.
Ein Teil der Lactatoxidase/PVOH-Lösung wurde in die Spritzenpumpe gefüllt, und die Dispensiernadel wurde neben der Haftschicht in einem Bereich oberhalb der immobilisierten Enzymschicht positioniert. Das Fußpedal wurde angetippt, um eine Aliquote von etwa 0,02 Mikroliter der Lösung auf die Haftschicht zu dispensieren, sodass die Lösung eine Fläche von etwa 60% bis etwa 90% der Fläche der immobilisierten Enzymschicht bedeckte.One Part of the lactate oxidase / PVOH solution was filled in the syringe pump, and the dispensing needle was next to the adhesive layer in one area positioned above the immobilized enzyme layer. The foot pedal was tapped to an aliquot of about 0.02 microliter of the solution dispense the adhesive layer so that the solution covers an area of about 60% to about 90% of the area of the immobilized enzyme layer.
Die mikroporöse Schicht wurde zunächst durch Zubereiten einer Lösung von Teflon® AF1600-Polymerbindemittel (duPont) in FC-43 Fluorinert®-Lösungsmittel (3M) durch Pipettieren von etwa 15 Gramm des Lösungsmittels in einen Behälter gebildet, in welchem sich etwa 0,963 Gramm des Polymerbindemittels befanden. Diese Mischung wurde von etwa 60°C auf etwa 70°C etwa acht Stunden lang erwärmt, bis das Bindemittel aufgelöst war. Das α-Aluminiumoxidpulver (Produktnummer 40-6352-006, verfügbar von Buehler Laboratory mit Sitz in Lake Bluff, IL) wurde als Nächstes durch Erwärmen in einem Trocknungsofen auf etwa 80°C während etwa sechzehn bis etwa zwanzig Stunden zum Trocknen dieser Aufschlämmung hergestellt. Etwa 0,119 Gramm FC-171-Tensid (3M), etwa 8,3 Gramm der Bindemittellösung, etwa 6,2 Gramm FC-43- Lösungsmittel (3M), etwa 4,28 Gramm Teflon® MP1100-Pulver (duPont) und etwa 1,07 Gramm getrocknetes α-Aluminiumoxid wurden aufeinander folgend in einen Behälter gegeben. 41 Wolframcarbidkügelchen wurden dieser Mischung hinzugegeben, und der Behälter wurde abgedeckt und auf den Kopf gestellt, um die Kügelchen zu benetzen. Die Mischung wurde dann etwa sechzehn bis etwa zwanzig Stunden lang zur Bildung einer Druckfarbe walzgemahlen. Die Druckfarbe wurde dann manuell mit Hilfe eines ADI-Handschablonendruckers zur Bildung der mikroporösen Schicht durch Schablonendruck aufgebracht.The microporous layer was made by first preparing a solution of Teflon ® AF1600 polymer binder (duPont) in FC-43 Fluorinert ® solvents (3M) by pipetting about 15 grams of the solvent into a container in which approximately 0.963 grams of the polymer binder were. This mixture was heated from about 60 ° C to about 70 ° C for about eight hours until the binder dissolved. The α-alumina powder (product number 40-6352-006, available from Buehler Laboratory located in Lake Bluff, IL) was next prepared by heating in a drying oven to about 80 ° C for about sixteen to about twenty hours to dry this slurry. About 0.119 grams of FC-171 surfactant (3M), about 8.3 grams of the binder solution, about 6.2 grams of FC-43- solvent (3M), about 4.28 grams Teflon ® MP1100 powder (duPont) and about 1 , 07 grams of dried α-alumina were added sequentially to a container. 41 tungsten carbide beads were added to this mixture and the container was covered and turned upside down to wet the beads. The mixture was then roll milled for about sixteen to about twenty hours to form a printing ink. The ink was then manually applied by stencil printing using an ADI hand stencil printer to form the microporous layer.
Die stabilisierende Schicht wurde durch Bilden einer 10 Gew.-%igen wässrigen Lösung gemäß dem oben stehend beschriebenen Verfahren, aber unter Verwendung von etwa 45 Gramm entionisiertem Wasser und etwa 5 Gramm PVOH hergestellt. Die mikroporöse Schicht wurde mit dieser Lösung unter Verwendung eines Eppendorf-Verstärkerpipettierers mit einer 250-Mikroliter-Spritze überflutet. Der Sensor wurde dann auf einen Integrated Technologies-Schleuderbeschichter platziert und mit etwa 4000 Umdrehungen pro Minute etwa 4 Minuten lang gedreht. Der Sensor wurde danach unter atmosphärischen Bedingungen getrocknet.The Stabilizing layer was prepared by forming a 10 wt .-% aqueous solution according to the above standing method described, but using about 45 grams of deionized water and about 5 grams of PVOH. The microporous Layer was with this solution using an Eppendorf amplifier pipettor with a 250 microliter syringe flooded. The sensor was then placed on an Integrated Technologies spin coater placed at about 4000 rpm for about 4 minutes long shot. The sensor then became under atmospheric Conditions dried.
Nachdem somit bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden, werden verschiedene Abänderungen, Modifikationen und Verbesserungen für Fachleute auf dem Gebiet offensichtlich. Die eingesetzten Materialien sowie ihre Gestalten und Dimensionen können beliebig je nach Erfordernis gewählt sein. Folglich dient die vorausgehende Beschreibung lediglich als Beispiel und soll keine Beschränkung bedeuten. Die Erfindung ist lediglich durch die Definitionen in den nachstehenden Ansprüchen beschränkt.Having thus described certain embodiments of the present invention, who Various modifications, modifications and improvements will become apparent to those skilled in the art. The materials used as well as their shapes and dimensions can be chosen as required. Thus, the foregoing description is by way of example only and is not intended to be limiting. The invention is limited only by the definitions in the following claims.
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US5593852A (en) * | 1993-12-02 | 1997-01-14 | Heller; Adam | Subcutaneous glucose electrode |
US7899511B2 (en) | 2004-07-13 | 2011-03-01 | Dexcom, Inc. | Low oxygen in vivo analyte sensor |
US6030827A (en) * | 1998-01-23 | 2000-02-29 | I-Stat Corporation | Microfabricated aperture-based sensor |
US6134461A (en) | 1998-03-04 | 2000-10-17 | E. Heller & Company | Electrochemical analyte |
US8465425B2 (en) | 1998-04-30 | 2013-06-18 | Abbott Diabetes Care Inc. | Analyte monitoring device and methods of use |
US6949816B2 (en) | 2003-04-21 | 2005-09-27 | Motorola, Inc. | Semiconductor component having first surface area for electrically coupling to a semiconductor chip and second surface area for electrically coupling to a substrate, and method of manufacturing same |
US8480580B2 (en) | 1998-04-30 | 2013-07-09 | Abbott Diabetes Care Inc. | Analyte monitoring device and methods of use |
US6175752B1 (en) | 1998-04-30 | 2001-01-16 | Therasense, Inc. | Analyte monitoring device and methods of use |
US8974386B2 (en) | 1998-04-30 | 2015-03-10 | Abbott Diabetes Care Inc. | Analyte monitoring device and methods of use |
US9066695B2 (en) | 1998-04-30 | 2015-06-30 | Abbott Diabetes Care Inc. | Analyte monitoring device and methods of use |
US8688188B2 (en) | 1998-04-30 | 2014-04-01 | Abbott Diabetes Care Inc. | Analyte monitoring device and methods of use |
US8346337B2 (en) | 1998-04-30 | 2013-01-01 | Abbott Diabetes Care Inc. | Analyte monitoring device and methods of use |
US6280587B1 (en) * | 1998-07-02 | 2001-08-28 | Nec Corporation | Enzyme electrode and a biosensor and a measuring apparatus therewith |
EP1039291A1 (en) * | 1999-03-26 | 2000-09-27 | Sony International (Europe) GmbH | Optochemical sensor and method for its construction |
AU2001263022A1 (en) * | 2000-05-12 | 2001-11-26 | Therasense, Inc. | Electrodes with multilayer membranes and methods of using and making the electrodes |
ATE278956T1 (en) * | 2000-07-27 | 2004-10-15 | Micronas Holding Gmbh | SENSOR CHIPS WITH POLYSILOXANE MULTIPLE LAYERS |
AU2002210940A1 (en) * | 2000-10-27 | 2002-05-06 | Arkray, Inc. | Biosensor |
US6560471B1 (en) | 2001-01-02 | 2003-05-06 | Therasense, Inc. | Analyte monitoring device and methods of use |
US6932894B2 (en) * | 2001-05-15 | 2005-08-23 | Therasense, Inc. | Biosensor membranes composed of polymers containing heterocyclic nitrogens |
JP4167595B2 (en) * | 2001-07-24 | 2008-10-15 | 日本電気株式会社 | Enzyme electrode and method for producing the same |
US8506550B2 (en) * | 2001-09-07 | 2013-08-13 | Medtronic Minimed, Inc. | Method and system for non-vascular sensor implantation |
US6671554B2 (en) | 2001-09-07 | 2003-12-30 | Medtronic Minimed, Inc. | Electronic lead for a medical implant device, method of making same, and method and apparatus for inserting same |
US6915147B2 (en) | 2001-09-07 | 2005-07-05 | Medtronic Minimed, Inc. | Sensing apparatus and process |
US7025760B2 (en) * | 2001-09-07 | 2006-04-11 | Medtronic Minimed, Inc. | Method and system for non-vascular sensor implantation |
US7323142B2 (en) * | 2001-09-07 | 2008-01-29 | Medtronic Minimed, Inc. | Sensor substrate and method of fabricating same |
US7192766B2 (en) * | 2001-10-23 | 2007-03-20 | Medtronic Minimed, Inc. | Sensor containing molded solidified protein |
US8465466B2 (en) | 2001-10-23 | 2013-06-18 | Medtronic Minimed, Inc | Method and system for non-vascular sensor implantation |
US6809507B2 (en) * | 2001-10-23 | 2004-10-26 | Medtronic Minimed, Inc. | Implantable sensor electrodes and electronic circuitry |
US20040137547A1 (en) * | 2001-12-28 | 2004-07-15 | Medtronic Minimed, Inc. | Method for formulating a glucose oxidase enzyme with a desired property or properties and a glucose oxidase enzyme with the desired property |
US8260393B2 (en) | 2003-07-25 | 2012-09-04 | Dexcom, Inc. | Systems and methods for replacing signal data artifacts in a glucose sensor data stream |
US9247901B2 (en) | 2003-08-22 | 2016-02-02 | Dexcom, Inc. | Systems and methods for replacing signal artifacts in a glucose sensor data stream |
US8010174B2 (en) | 2003-08-22 | 2011-08-30 | Dexcom, Inc. | Systems and methods for replacing signal artifacts in a glucose sensor data stream |
US20070227907A1 (en) * | 2006-04-04 | 2007-10-04 | Rajiv Shah | Methods and materials for controlling the electrochemistry of analyte sensors |
US7736309B2 (en) * | 2002-09-27 | 2010-06-15 | Medtronic Minimed, Inc. | Implantable sensor method and system |
US7162289B2 (en) * | 2002-09-27 | 2007-01-09 | Medtronic Minimed, Inc. | Method and apparatus for enhancing the integrity of an implantable sensor device |
US9237865B2 (en) * | 2002-10-18 | 2016-01-19 | Medtronic Minimed, Inc. | Analyte sensors and methods for making and using them |
US20050272989A1 (en) * | 2004-06-04 | 2005-12-08 | Medtronic Minimed, Inc. | Analyte sensors and methods for making and using them |
US20040074785A1 (en) * | 2002-10-18 | 2004-04-22 | Holker James D. | Analyte sensors and methods for making them |
US7591801B2 (en) | 2004-02-26 | 2009-09-22 | Dexcom, Inc. | Integrated delivery device for continuous glucose sensor |
US6931327B2 (en) | 2003-08-01 | 2005-08-16 | Dexcom, Inc. | System and methods for processing analyte sensor data |
US20140121989A1 (en) | 2003-08-22 | 2014-05-01 | Dexcom, Inc. | Systems and methods for processing analyte sensor data |
US7920906B2 (en) | 2005-03-10 | 2011-04-05 | Dexcom, Inc. | System and methods for processing analyte sensor data for sensor calibration |
ATE464834T1 (en) * | 2003-09-30 | 2010-05-15 | Hoffmann La Roche | SENSOR WITH IMPROVED BIOCOMPATIBILITY |
US8414489B2 (en) * | 2003-11-13 | 2013-04-09 | Medtronic Minimed, Inc. | Fabrication of multi-sensor arrays |
US9247900B2 (en) | 2004-07-13 | 2016-02-02 | Dexcom, Inc. | Analyte sensor |
WO2005051170A2 (en) | 2003-11-19 | 2005-06-09 | Dexcom, Inc. | Integrated receiver for continuous analyte sensor |
EP2239566B1 (en) | 2003-12-05 | 2014-04-23 | DexCom, Inc. | Calibration techniques for a continuous analyte sensor |
US8423114B2 (en) | 2006-10-04 | 2013-04-16 | Dexcom, Inc. | Dual electrode system for a continuous analyte sensor |
US11633133B2 (en) | 2003-12-05 | 2023-04-25 | Dexcom, Inc. | Dual electrode system for a continuous analyte sensor |
RU2004103056A (en) * | 2004-02-05 | 2005-07-10 | Сергей Владимирович Синицын (BY) | METHOD OF INFLUENCE ON THE MOLECULE, METHOD OF CONTROL OF ENZYMATIC CATALYSIS AND DEVICE FOR GRAVING AND CHANGING THE MOLECULE |
US7807043B2 (en) * | 2004-02-23 | 2010-10-05 | Oakville Hong Kong Company Limited | Microfluidic test device |
US8808228B2 (en) | 2004-02-26 | 2014-08-19 | Dexcom, Inc. | Integrated medicament delivery device for use with continuous analyte sensor |
US20050266571A1 (en) * | 2004-03-26 | 2005-12-01 | Phil Stout | Method for feedback control of a microfluidic system |
US20060013731A1 (en) * | 2004-03-26 | 2006-01-19 | Phil Stout | Microfluidic system with feedback control |
US8792955B2 (en) | 2004-05-03 | 2014-07-29 | Dexcom, Inc. | Transcutaneous analyte sensor |
WO2005121759A2 (en) * | 2004-05-24 | 2005-12-22 | Albatros Technologies Gmbh & Co. Kg | Device and method for analyte measurement |
US7654956B2 (en) | 2004-07-13 | 2010-02-02 | Dexcom, Inc. | Transcutaneous analyte sensor |
US7640048B2 (en) | 2004-07-13 | 2009-12-29 | Dexcom, Inc. | Analyte sensor |
US8565848B2 (en) | 2004-07-13 | 2013-10-22 | Dexcom, Inc. | Transcutaneous analyte sensor |
US20070045902A1 (en) | 2004-07-13 | 2007-03-01 | Brauker James H | Analyte sensor |
US7905833B2 (en) | 2004-07-13 | 2011-03-15 | Dexcom, Inc. | Transcutaneous analyte sensor |
CN103558369B (en) * | 2004-12-13 | 2015-09-09 | 拜尔保健有限公司 | For measuring composition and the inspection machine of the self-limiting size of the analysis thing in biofluid |
WO2006064342A2 (en) * | 2004-12-14 | 2006-06-22 | Nissan Motor Co., Ltd. | Electrode for use in a battery and method of making the same |
US8133178B2 (en) | 2006-02-22 | 2012-03-13 | Dexcom, Inc. | Analyte sensor |
US20060249542A1 (en) * | 2005-04-26 | 2006-11-09 | Allen Randall E | Dispensing device for materials, method and system of use thereof |
US7725148B2 (en) | 2005-09-23 | 2010-05-25 | Medtronic Minimed, Inc. | Sensor with layered electrodes |
US9757061B2 (en) | 2006-01-17 | 2017-09-12 | Dexcom, Inc. | Low oxygen in vivo analyte sensor |
WO2008154312A1 (en) | 2007-06-08 | 2008-12-18 | Dexcom, Inc. | Integrated medicament delivery device for use with continuous analyte sensor |
EP4098177A1 (en) | 2007-10-09 | 2022-12-07 | DexCom, Inc. | Integrated insulin delivery system with continuous glucose sensor |
US8700114B2 (en) | 2008-07-31 | 2014-04-15 | Medtronic Minmed, Inc. | Analyte sensor apparatuses comprising multiple implantable sensor elements and methods for making and using them |
US20100025238A1 (en) * | 2008-07-31 | 2010-02-04 | Medtronic Minimed, Inc. | Analyte sensor apparatuses having improved electrode configurations and methods for making and using them |
EP2329255A4 (en) | 2008-08-27 | 2014-04-09 | Edwards Lifesciences Corp | Analyte sensor |
US8660628B2 (en) * | 2009-12-21 | 2014-02-25 | Medtronic Minimed, Inc. | Analyte sensors comprising blended membrane compositions and methods for making and using them |
WO2014110492A2 (en) * | 2013-01-11 | 2014-07-17 | Northeastern University | Saliva glucose monitoring system |
CN108291889B (en) * | 2015-11-27 | 2021-03-12 | 雷迪奥米特医学公司 | Outer layer for enzyme sensor |
DK3589746T3 (en) * | 2017-03-03 | 2021-07-26 | Siemens Healthcare Diagnostics Inc | BIOSENSORS CONTAINING NANO BALLS AND METHODS OF MANUFACTURE AND USE |
US11331022B2 (en) | 2017-10-24 | 2022-05-17 | Dexcom, Inc. | Pre-connected analyte sensors |
CN209606445U (en) | 2017-10-24 | 2019-11-08 | 德克斯康公司 | Pre-connection analyte sensor |
US11109784B2 (en) * | 2018-04-09 | 2021-09-07 | California Institute Of Technology | Metal-enzyme sandwich layers |
EP3917393B1 (en) | 2019-01-28 | 2024-09-18 | Abbott Diabetes Care Inc. | Analyte sensors and sensing methods for dual detection of glucose and ethanol |
MX2021009070A (en) * | 2019-01-28 | 2021-09-08 | Abbott Diabetes Care Inc | ANALYTE SENSORS USING MULTIPLE ENZYMES AND ASSOCIATED METHODS. |
JP7590439B2 (en) | 2020-01-03 | 2024-11-26 | アボット ダイアベティス ケア インコーポレイテッド | SENSOR ARRAY SYSTEM AND METHOD FOR DETECTING MULTIPLE ANALYTES - Patent application |
CN114660140B (en) * | 2020-12-23 | 2024-02-23 | 北京京东方技术开发有限公司 | Biological detection device, biological chip, microelectrode structure and preparation method thereof |
Family Cites Families (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3661011A (en) * | 1970-03-02 | 1972-05-09 | Melabs Inc | High-speed microvolume membrane osmometry |
US3635075A (en) * | 1970-06-29 | 1972-01-18 | Beckman Instruments Inc | Osmometer |
US3756923A (en) * | 1970-11-30 | 1973-09-04 | H Dahms | Method of determining so2 concentration |
US4238757A (en) * | 1976-03-19 | 1980-12-09 | General Electric Company | Field effect transistor for detection of biological reactions |
US4267023A (en) * | 1977-10-17 | 1981-05-12 | Orion Research Incorporated | Chemically integrating dosimeter and gas analysis methods |
US4311669A (en) * | 1980-08-21 | 1982-01-19 | The Bendix Corporation | Membrane interface for ion mobility detector cells |
JPS57208997A (en) * | 1981-06-17 | 1982-12-22 | Fuji Photo Film Co Ltd | Liquid analyzing material for oxidase enzyme reaction system |
JPS61281960A (en) * | 1985-06-07 | 1986-12-12 | Kirin Brewery Co Ltd | Alcohol sensor of hybrid enzyme film |
GB8612861D0 (en) * | 1986-05-27 | 1986-07-02 | Cambridge Life Sciences | Immobilised enzyme biosensors |
GB8817997D0 (en) * | 1988-07-28 | 1988-09-01 | Cambridge Life Sciences | Enzyme electrodes & improvements in manufacture thereof |
US5438984A (en) * | 1988-09-08 | 1995-08-08 | Sudor Partners | Apparatus and method for the collection of analytes on a dermal patch |
US5212050A (en) * | 1988-11-14 | 1993-05-18 | Mier Randall M | Method of forming a permselective layer |
US5200051A (en) * | 1988-11-14 | 1993-04-06 | I-Stat Corporation | Wholly microfabricated biosensors and process for the manufacture and use thereof |
JPH04212050A (en) * | 1990-05-29 | 1992-08-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Bio-sensor and manufacture thereof |
JP2786336B2 (en) * | 1991-03-04 | 1998-08-13 | 富士写真フイルム株式会社 | Immunoassay element and immunoassay method |
AU3274693A (en) * | 1991-12-31 | 1993-07-28 | Abbott Laboratories | Composite membrane |
JP2550463B2 (en) * | 1992-09-25 | 1996-11-06 | 株式会社エー・アンド・デイ | Enzyme electrode |
US5494562A (en) * | 1994-06-27 | 1996-02-27 | Ciba Corning Diagnostics Corp. | Electrochemical sensors |
US5520788A (en) * | 1995-01-17 | 1996-05-28 | The Yellow Springs Instrument Company, Inc. | Support layer for enzyme electrode laminated membranes |
EP0771867A3 (en) * | 1995-10-30 | 1998-09-02 | Ciba-Geigy Japan Limited | Enzyme electrode |
JP2000501435A (en) * | 1995-11-08 | 2000-02-08 | ザ・ビクトリア・ユニバーシティ・オブ・マンチェスター | Membrane for chemical and biological sensors |
-
1996
- 1996-07-12 US US08/679,089 patent/US5696314A/en not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-07-11 WO PCT/IB1997/000861 patent/WO1998002736A1/en active IP Right Grant
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